現(xiàn)代測井技術(shù)在油田勘探開發(fā)中的應(yīng)用

孫鵬(中國石油大港油田公司油氣藏評價事業(yè)部,天津 300280)

測井技術(shù)在油田勘探和開發(fā)過程中占有主要位置，不僅是確定和評價油田的重要手段，更是解決與地質(zhì)相關(guān)問題的主要依據(jù)。測井技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛發(fā)展及應(yīng)用，其中國外測井技術(shù)研發(fā)三巨頭：貝克一阿特拉斯、哈里伯頓和斯倫貝謝公司已經(jīng)形成規(guī)模化、一體化的研發(fā)體制，并迅速占領(lǐng)市場。國內(nèi)的中石油、中石化和中海油的研發(fā)技術(shù)較為領(lǐng)先，但高端測井裝備仍依靠國外引進(jìn)。隨著科技的不斷進(jìn)步，新儀器和新手段不斷引入到油田勘探領(lǐng)域，測井技術(shù)不斷提升。

1 現(xiàn)代測井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)代測井技術(shù)

1.1.1 隨鉆測井技術(shù)

隨鉆測井技術(shù)是依靠隨鉆測井儀確定油井周圍的地質(zhì)狀況，應(yīng)力狀態(tài)或地質(zhì)導(dǎo)向。測井儀測量數(shù)據(jù)傳輸方法四種，分別為：泥漿脈沖遙測、電磁傳輸速率、鉆桿傳輸和光纖遙測。其中電磁傳輸與泥漿脈沖遙測是雙向傳輸，泥漿脈沖遙測應(yīng)用范圍更廣，但傳播速度較慢，僅為4-6bit/s；光纖遙測傳輸速度最快，達(dá)到1Mbit/s。

1.1.2 套管測井技術(shù)

脈沖中子儀、過套管地層測試器、過套管地層電阻率及永久監(jiān)測技術(shù)常被用作油藏動態(tài)檢測，提供包括地層空隙度、密度、巖層性能、含水量、聲波特性、估算滲透率、地層壓力及地層流體等在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)信息。另外還可用來重新評價老井，通過檢測流體界面水量飽和度和地層壓力變化，尋找新增或遺漏油氣層。市場上常見套管測井儀為斯倫貝謝公司生產(chǎn)的C/O、RST、DSI及CHDT。

1.1.3 聲成像測井技術(shù)

聲波測量可獲得油井眾多特性，如滲透率、巖層性質(zhì)、空隙壓力、原始及次生孔隙度、各向異性、流體類型、裂縫方位及應(yīng)力等。聲波測量所得數(shù)據(jù)信息通過轉(zhuǎn)換器處理轉(zhuǎn)化為圖像，方便使用者進(jìn)一步分析和處理。

1.1.4 電纜地層測試技術(shù)

電纜地層測試技術(shù)代表產(chǎn)品是斯倫貝謝的RFT及MDT，RFT功能有限，僅能獲取2個樣品，但不能對樣品做出詳細(xì)檢測；而MDT的功能更要全面，可對流體進(jìn)行動態(tài)檢測，測量地層壓力、分析地層流體性質(zhì)、估算地層滲透率等，從而在勘探初期確定油田中水面、油面、氣面，結(jié)合其他數(shù)據(jù)對油田儲量做出估測。

1.1.5 井下永久檢測技術(shù)

井下永久傳感器可監(jiān)測地下流體的分布情況，為生產(chǎn)決策提供可靠、實時的數(shù)據(jù)資料。依靠井下永久傳感器，可根據(jù)實際情況調(diào)整各層的產(chǎn)出量或注水量，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。光纖傳感器可在高溫下作業(yè)，無需井下電子線路，不受外界因素的干擾，傳輸速度快。美國CIDRA公司在這方面的研究處于領(lǐng)先地位。

2 現(xiàn)代測井技術(shù)評價

（1）不同測井技術(shù)發(fā)展都區(qū)域系列化、組合化、標(biāo)準(zhǔn)化和配套化。單一使用某種測井技術(shù)顯然不能滿足油田勘探的需要，不同測井技術(shù)之間的聯(lián)合配套使用，取長補(bǔ)短，可獲得更加準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)信息。日本大學(xué)研發(fā)了利用井眼雷達(dá)的直接耦合進(jìn)行電磁波測井，可獲得雷達(dá)圖像、電導(dǎo)率及相對介電常數(shù)，儀器分辨率為1m，可探測深度為10m。

（2）測井儀器性能更高?，F(xiàn)代測井技術(shù)可以實現(xiàn)裸眼井測井、隨鉆測井、水平井和斜井測試、儀器的耐高溫、耐高壓的性能指標(biāo)不斷上升，保證儀器在各種作業(yè)環(huán)境下能正常運行。

（3）對于產(chǎn)出剖面測井技術(shù)主要發(fā)展方向為傳感器陣列設(shè)計和流體成像測井技術(shù)；而對于油田動態(tài)檢測則主要依靠永久性檢測技術(shù)的發(fā)展。

（4）隨鉆測井是近年發(fā)展較快的新技術(shù)，但由于其傳輸速度的局限，在目前市場上占主要地位的仍然是電纜測井技術(shù)。

（5）套觀測井技術(shù)是對傳統(tǒng)套管鉆井技術(shù)的改進(jìn)，將鉆井和下套管同步完成。測井模式分為鉆井后測井和隨鉆測井兩種模式。

3 我國現(xiàn)代測井技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

我國測井技術(shù)發(fā)展迅速，但與國外先進(jìn)國家測井技術(shù)相比，還存在一定差距，具體表現(xiàn)為：首先，國內(nèi)測井技術(shù)研發(fā)水平落后于國外先進(jìn)國家，沒有研發(fā)出先進(jìn)的成套的井下測試儀器，研發(fā)的產(chǎn)品功能單一、精確度偏低、個別儀器的研發(fā)是在國外儀器的技術(shù)上進(jìn)行的改良，沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。例如，隨鉆測井儀器及傳輸方式的基礎(chǔ)研究較少，仿造能力低下。其次，國內(nèi)研發(fā)產(chǎn)品性能較差，不能在復(fù)雜油田環(huán)境中正常作業(yè)，耐高溫、高壓性能需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，國內(nèi)光學(xué)電視成像測井儀應(yīng)用條件極為苛刻，給儀器的推廣使用造成了極大障礙。最后，部分測井技術(shù)的研發(fā)處于空白階段。目前，在高含水地質(zhì)環(huán)境下，沒有很到的測量方法，流動成像儀器的研發(fā)工作處于空白。永久傳感器主要依靠國外進(jìn)口，國內(nèi)研發(fā)較少。

4 結(jié)語

目前測井面臨的環(huán)境越來越苛刻，新油田的勘探和老油田剩余油評價都需要功能多樣、性能良好的測井技術(shù)及設(shè)備作為支撐，井下儀器的成套化、組合化是未來發(fā)展的趨勢。我國測井技術(shù)落后與先進(jìn)國家，應(yīng)加大測井應(yīng)用基礎(chǔ)研究，把已有的科研成果轉(zhuǎn)化為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、性能及功能良好的成套設(shè)備，以滿足我國石油勘探事業(yè)發(fā)展的需求。

[1]運華云.更好發(fā)揮現(xiàn)代測井技術(shù)在油氣勘探中的作用[J].當(dāng)代石油石化,2005,13(12):20-23.

[2]原宏壯,陸大衛(wèi),張辛耘等.測井技術(shù)新進(jìn)展綜述[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2005,20(3):786-795.